阳离子瓜耳胶的合成

收稿日期:2006-01-05作者简介:姚天平(1963-),男,工程师,硕士。文章编号:1671-7333(2006)02-0092-04阳离子瓜耳胶的合成姚天平1,金东元2,陶建伟2(1.台州市华联化工有限公司,浙江台州318013;2.上海应用技术学院化学工程系,上海200235)摘要:以环氧氯丙烷、三甲胺、盐酸为原料,合成中间体3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵,进而中间体与瓜耳胶反应。着重考察了由中间体制备阳离子瓜耳胶时,各种因素对其理性指标的影响。结果表明:反应温度35～40℃,反应时间25h,反应液的pH值控制在6～8。在此条件下,阳离子瓜耳胶的含氮量的质量分数达1.70%(标样1.66%),25℃下,其0.5%的水溶液粘度大于3600Pa·s(标样3000Pa·s)。产品的红外光谱图与法国罗地亚公司的样品谱图相符。关键词:阳离子瓜耳胶;环氧氯丙烷;三甲胺;3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵中图分类号:TQ423.12文献标识码:APreparationofCationicGuarGumYAOTian-ping1,JINDong-yuan2,TAOJian-wei2(1.HualianChemicalCo.Ltd.,Taizhou,310813,ZhejiangChina;2.DepartmentofChemicalEngineering,ShanghaiInstituteofTechnology,Shanghai200235,China)Abstract:Thesynthesisofcationicguargumbyreactingguargumwith3-chloro-2-hydroxylpropyltrialkylammo-niumchloride,preparedbythereactionofepichlorohydrinwithtrimethylaminehydrochlorideattheroomtempera-ture,wasstudied.Theeffectsoftemperature,reactiontimeandpHofsolutiononthesynthesisofcationicguargumwereinvestigated,andtheproperconditionswereobtained,namely,thereactiontemperaturewas35～40℃,thereactiontime25h,andthepHofsolution6～8underaboveconditions,thecontentofproductnitrogenobtainedex-ceeded1.7%andtheviscosityofitsaqueous(0.5%)wasmorethan3600Pa·sat25℃,whichwerebetterthanthoseofthesamplefromRhodia(1.66%and3000Pa·s,respectively).TheIRspectrumoftheproductsynthe-sizedwasthesameastothatofthesamplefromRhodia.Keywords:cationicguargum;epichlorohydrin;trimethylamine;3-chloro-2-hydroxylpropyltrialkylam-moniumchlorides阳离子瓜耳胶为醚化的多糖化合物。美国化妆、盥洗和香味用品协会(CTFA)命名为聚季胺-55,代号为JaguarC-13-S[1,2]。瓜耳胶基本上是一种直链上有1～4个甘露糖单元、侧链上有一个半乳糖单元的多糖化合物。阳离子瓜耳胶(GHPAT)由瓜耳胶的游离羟基与3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵反应而得。该产品对皮肤和头发有调理作用。作为调理剂使用时,它能提高第6卷第2期2006年6月上海应用技术学院学报JOURNALOFSHANGHAIINSTITUTEOFTECHNOLOGYVol.6No.2Jun.2006阴离子表面活性剂的粘度、透明度和稳定性,并赋予其适宜的性能。它还可以用作香波的增稠剂、乳化稳定剂和织物柔软剂等。由于阳离子瓜耳胶表面活性剂与皮肤及其它成分的兼容性好,现在越来越多地被使用在各种调理剂中。该产品的合成目前在国内还未见报道。笔者查阅了相关文献后,对阳离子瓜耳胶的合成作了研究,其结果略好于罗地亚公司产品的理性指标,即反应25h后,阳离子瓜耳胶的含氮量质量分数1.70%;25℃下,其质量分数0.5%的水溶液粘度为3600Pa·s。1实验部分1.1试剂环氧氯丙烷;W(三甲胺)=30%水溶液;W(盐酸)=36%;氢氧化钠;异丙醇;上述试剂均为化学纯,国药集团试剂有限公司;瓜耳胶